费托合成柴油馏分的方法技术

本发明专利技术公开了费托合成柴油馏分的方法，包括：将催化剂装入固定床反应器中，并在还原气氛中还原所述催化剂；向所述固定床反应器中通入H

【技术实现步骤摘要】
费托合成柴油馏分的方法
本专利技术属于化工领域，具体而言，本专利技术涉及费托合成柴油馏分的方法。
技术介绍
1923年，德国学者F.Fischer和H.Tropsch发现了通过CO催化加氢可以合成烃类产品的方法，之后费-托合成得到迅速发展。德国在1934年建起世界上第一个费-托合成油厂，南非Sasol公司于1955年建成了首个煤制油工厂并运转至今，其三座从合成气生产燃料和化学品的工厂，年产液体燃料520万吨、其他化学品280万吨。九十年代初，Shell公司提出了先将合成气转化为重质烃，然后重质烃加氢裂化制取中间馏分油(柴油、航空煤油、石脑油等)的SMDS(ShellMiddleDistillateSynthesis)工艺，并于1993年在马来西亚实现了50万吨/年工业规模生产。随着石油资源的日益枯竭，以费托合成反应制备液体燃料更加受到了世界各国的重视。催化剂是费托合成反应的关键技术之一。现有技术中由于费托合成反应为强放热反应，使用固定床时，反应撤热困难，易飞温，形成局部的“热点”，使催化剂容易失活。目前固定床反应的费托合成多采用稀释催化剂的方法以减少局部放热，降低飞温带来的影响。费托合成最显著的特征是产物分布宽，单一产物的选择性低。传统费托合成的钴基催化剂所得产品组成复杂，选择性差，轻质液体烃少，重质石蜡烃较多。其主要成分是直链烷烃、烯烃、少量芳烃及副产水和二氧化碳。传统的费托合成产物符合ASF分布规律，生成较多的蜡，而大量为工业生产需要的液体燃料选择性较低。目前把费托合成蜡再经加氢裂化工艺生产液体燃料的方法过程繁琐，成本较高。因此减少甲烷生成，高选择性地生成目标烃类(液体燃油、重质烃或烯烃)始终是费托合成研发的方向。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出费托合成柴油馏分的方法，通过采用该费托合成柴油馏分的方法，可以显著提高费托合成反应的反应速率和一氧化碳的转化率，并高选择性地催化制备液体燃料，提高柴油馏分产量，并减少甲烷等气体燃料的生成。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种费托合成柴油馏分的方法，根据本专利技术的实施例，包括：将催化剂装入固定床反应器中，并在还原气氛中还原所述催化剂；向所述固定床反应器中通入H2和CO的合成气进行费托合成，以便得到烃类产物，其中，所述催化剂包含：0.2-29重量份的金属钴；0.01-9.8重量份的助剂；71-99.8重量份的载体，其中，所述载体为碳化物。根据本专利技术的具体实施例，首先，在固定床反应器对催化剂进行还原，利用还原后的催化剂催化通入H2和CO的合成气进行费托合成，最终得到烃类产物液体烃类。其中，催化剂以钴作为活性成分，采用碳化物作为载体，并加入少量助剂。通过采用该费托合成柴油馏分的方法，可以显著提高费托合成反应的反应速率和一氧化碳的转化率，并高选择性地催化制备液体燃料，提高柴油馏分产量，并减少甲烷等气体燃料的生成。由此，通过采用该费托合成柴油馏分的方法，能够显著提高费托合成制备液体燃料及柴油馏分的效率和产率，使反应产物中液体烃类占70重量％以上，C12-C20的柴油馏分占40重量％以上。另外，根据本专利技术上述实施例的费托合成柴油馏分的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，还原催化剂是在400-600摄氏度的还原气氛中进行的。在本专利技术的一些实施例中，还原催化剂的时间为5-18小时。在本专利技术的一些实施例中，托合成的温度为220-260摄氏度。在本专利技术的一些实施例中，催化剂包含：3-27重量份的金属钴，0.1-9.5重量份的助剂和73-97重量份的载体。在本专利技术的一些实施例中，碳化物为选自碳化锆、碳化硼和碳化硅中的至少一种，优选碳化硅。在本专利技术的一些实施例中，助剂为选自Na、K、Ca、Mg、Mn和Zr中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，前面实施例费托合成柴油馏分的方法中所用的催化剂通过下列步骤制备得到：(1)将可溶性钴盐进行溶解，以便得到含有钴的溶液I；(2)将助剂盐进行溶解，以便得到含有助剂的溶液II；(3)将溶液I和溶液II浸渍在碳化物上，以便得到催化剂，其中，步骤(3)按照下列步骤进行：将溶液II浸渍在碳化物上，经过干燥，焙烧或不焙烧，得到助剂改性的载体；将溶液I浸渍在助剂改性的载体上，经过干燥，焙烧，以便得到催化剂，或者，步骤(3)按照下列步骤进行：将溶液I和溶液II混合，得到溶液III，将溶液III浸渍在碳化物上，经过干燥，焙烧，以便得到催化剂。在本专利技术的一些实施例中，助剂盐为选自硝酸钠、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钾、碳酸钾、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锰、硝酸锆、硫酸锆和氧氯化锆中的至少一种，在本专利技术的一些实施例中，可溶性钴盐为选自硝酸钴、乙酸钴、草酸钴和柠檬酸钴中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，浸渍分别独立地采用等体积浸渍法、真空浸渍法或者过量浸渍法。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种费托合成柴油馏分的方法，根据本专利技术的实施例，包括：将催化剂装入固定床反应器中，并在还原气氛中还原所述催化剂；向所述固定床反应器中通入H2和CO的合成气进行费托合成，以便得到烃类产物，其中，所述催化剂包含：0.2-29重量份的金属钴；0.01-9.8重量份的助剂；71-99.8重量份的载体，其中，所述载体为碳化物。根据本专利技术的具体实施例，首先，在固定床反应器对催化剂进行还原，利用还原后的催化剂催化通入H2和CO的合成气进行费托合成，最终得到烃类产物液体烃类。其中，催化剂以钴作为活性成分，采用碳化物作为载体，并加入少量助剂。通过采用该费托合成柴油馏分的方法，可以显著提高费托合成反应的反应速率和一氧化碳的转化率，并高选择性地催化制备液体燃料，提高柴油馏分产量，并减少甲烷等气体燃料的生成。由此，通过采用该费托合成柴油馏分的方法，能够显著提高费托合成制备液体燃料及柴油馏分的效率和产率，使反应产物中液体烃类占70重量％以上，C12-C20的柴油馏分占40重量％以上。根据本专利技术的具体实施例，费托合成柴油馏分的方法中所用的催化剂以钴作为活性成分，采用碳化物作为载体，并加入少量助剂。碳化物具有导热性高的优点，能将费托合成反应中释放的热量及时移除，避免在催化剂中形成热点而导致催化剂活性下降。以碳化物作为载体能够很好的负载钴和助剂，不仅能显著提高催化剂的稳定性和催化选择性，还使催化剂具有良好的导热性和较高的催化活性，由此，本专利技术通过采用该催化剂，可以有效减少费托合成柴油馏分时飞温带来的不利影响，显著提高费托合成反应的反应速率和一氧化碳的转化率，并高选择性地催化制备液态烃类燃料，提高柴油馏分产量，并减少甲烷等气体燃料的生成。根据本专利技术的具体实施例，还原催化剂是在400-600摄氏度的还原气氛中进行的。本专利技术通过在固定床反应器中对催化剂进行还原，确保催化剂的催化活性和催化选择性，进而保证费托合成反应的顺利进行。专利技术人发现，在400-600摄氏度下对催化剂进行还原，能够使催化剂具有较高的反应活性和选择催化性，由此，显著提高一氧化碳转化率，进而有效催化费托合成液态燃料，降低甲烷等气态燃料的生成。根据本专利技术的具体实施例，还原催化剂的时间为5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种费托合成柴油馏分的方法，其特征在于，包括：将催化剂装入固定床反应器中，并在还原气氛中还原所述催化剂；向所述固定床反应器中通入H

【技术特征摘要】
1.一种费托合成柴油馏分的方法，其特征在于，包括：将催化剂装入固定床反应器中，并在还原气氛中还原所述催化剂；向所述固定床反应器中通入H2和CO的合成气进行费托合成，以便得到烃类产物，其中，所述催化剂包含：0.2-29重量份的金属钴；0.01-9.8重量份的助剂；71-99.8重量份的载体，其中，所述载体为碳化物。2.根据权利要求1所述的费托合成柴油馏分的方法，其特征在于，还原所述催化剂是在400-600摄氏度的还原气氛中进行的。3.根据权利要求1所述的费托合成柴油馏分的方法，其特征在于，还原所述催化剂的时间为5-18小时。4.根据权利要求1所述的费托合成柴油馏分的方法，其特征在于，所述费托合成的温度为220-260摄氏度。5.根据权利要求1所述费托合成柴油馏分的方法，其特征在于，所述催化剂包含：3-27重量份的金属钴；0.1-9.5重量份的助剂；73-97重量份的载体。6.根据权利要求1所述费托合成柴油馏分的方法，其特征在于，所述碳化物为选自碳化锆、碳化硼和碳化硅中的至少一种，优选碳化硅。7.根据权利要求1或5所述费托合成柴油馏分的方法，其特征在于，所述助剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴黎阳，史雪君，余海鹏，苏二强，刘周恩，黄伟，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11